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Projekt
Die Rolle von Langen Nicht-Kodierenden RNAs in der Evolution des Primatengehirns
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professorin Dr. Katja Nowick; Professor Dr. Peter Florian Stadler
Fachliche Zuordnung
Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
Förderung
Förderung von 2014 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 254895102
Lange nicht-kodierende RNAs (lncRNAs) werden zunehmend als wichtige Regulatoren des Nervensystems erkannt. Viele der ca. 15 000 lncRNAs des Menschen sind im Gehirn exprimiert und wurden nachgewiesenermaßen mit wichtigen Gehirnfunktionen, wie z.B. Neurogenese und Verhalten, sowie mit neurodegenerativen und psychiatrischen Krankheiten in Verbindung gebracht. Obwohl mehrere Datenbanken für lncRNAs schon existieren, besteht noch großer Nachholbedarf in der strukturellen und funktionellen Annotation der lncRNAs, was bisher ein umfassendes Verständnis ihrer Rolle im Nervensystem erschwert. Viele Eigenschaften des Gehirns sind menschen-spezifisch. Gene, die wie lncRNAs schnell evolvieren, gehören daher zu den besten Kandidaten, die für diese evolutionären Innovationen verantwortlich sein könnten. Da biologische Funktionen unter Berücksichtigung der Evolution untersucht werden müssen, wollen wir einen vollständigen Katalog an humanen lncRNAs inklusive der Annotation ihrer Sequenz, Struktur, Expression und evolutionären Änderungen erstellen, wozu wir die schon reichlich vorhandenen Hochdurchsatzdaten neu analysieren und abgleichend und kohärent verwenden werden. In der ersten Förderphase haben wir unter anderem einen Katalog von evolutionär jungen, nervensystemassoziierten RNAs erstellt, eine generische Methode zur Rekonstruktion von Transskriptstrukturen aus diversen RNA-Seq Daten und einen statistischen Test für positive Selektion in lncRNAs entwickelt. Darauf aufbauend wollen wir nun den Fokus auf die funktionelle Evolution von lncRNAs legen. Wir schlagen vor, evolutionäre Änderungen in lncRNAs säugetierweit inklusive archaischer Homo sapiens zu untersuchen, Methoden zur Unterscheidung von lncRNAs, die vor allem aufgrund ihrer Struktur statt ihrer Primärsequenz funktionieren, zu entwickeln und evolutionäre Änderungen mit komplexen Gehirnfunktionen und -erkrankungen ins Verhältnis zu setzen. Weiterhin ist es unser Ziel, unseren lncRNA-Katalog mit seinen detaillierten Annotationen und Informationen zu Funktionen der wissenschaftlichen Gemeinde in einer benutzerfreundlichen Weise zur Verfügung zu stellen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
